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13.CH4燃料电池,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒).持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.当0<V<44.8L时,电池总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O.

分析 n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量,结合反应方程式判断反应产物及发生的反应,由此分析解答.

解答 解:n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
当0<V<44.8 L时,0<n(CH4)<2mol,则0<n(CO2)<2mol,只发生反应①②,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,
故答案为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O.

点评 本题考查了通过计算书写燃料电池的电极反应式、溶液中离子浓度大小关系等重要考点,涉及的知识点较多,综合性较强,难度较大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列说法正确的是(  )
A.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
B.海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用,两者可以综合进行
C.工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制得金属钠
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.如图所示3套实验装置,分别回答下列问题.
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验.一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液,即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色沉淀,表明铁被氧化(填“氧化”或“还原”);向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为O2+4e-+2H2O-═4OH-
(2)装置2中发生的总反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(3)装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液.反应一段时间后,停止通电.向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红.
①电源的M端为正极;
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为224mL.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.合金在现代生产、生活中应用非常广泛,因为它有许多优良的特性,下列关于合金性质的说法错误的是(  )
A.多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B.多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C.合金中可以含有非金属元素
D.合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.(1)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-$?_{充电}^{放电}$2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
放电时:正极的电极反应式是:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;电解液中pH将变大;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g.
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.负极反应方程式为C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O;
(3)放电时,CO32-移向电池的负(填“正”或“负”)极.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法正确的是(  )
A.Mg、Al在空气中性质稳定,因而都具有很强的抗腐蚀性
B.质量数相等的不同核素,一定属于不同种元素
C.生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
D.自行车钢架生锈主要是化学腐蚀所致

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl-、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生.
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g.
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图.
根据上述实验,以下推测不正确的是(  )
A.原溶液一定不存在H+、Fe3+、CO32-
B.不能确定原溶液是否含有Na+、Cl-
C.实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1
D.原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n( NH4+)=1:1:2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是bd.
a.Fe2O3b.NaCl      c.Cu2S      d.Al2O3
(2)如图为电解精炼银的示意图,a(填a或b)极为含有
杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O.
(3)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,如果向所得的溶液中加入0.1mol Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为0.6 mol.
(4)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去.阴极电极反应式:2H++2e-=H2↑,当生成1mol Cr(OH)3时,电路中转移电子的物质的量至少为6mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量占世界第一.从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:
①2Sb2S3+3O2+6Fe═Sb4O6+6FeS         ②Sb4O6+6C═4Sb+6CO
关于反应①、②的说法正确的是(  )
A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B.反应①中每生成3 mol FeS时,共转移6 mol电子
C.反应②说明高温下Sb的还原性比C强
D.每生成4 mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4:3

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